Minimalistista muistitekniikkaa

Useissa tutkimuslaitoksissa on saatu esiin magneettisia skyrmioneja huonelämpötilan olosuhteissa.

Saavutus tuo skyrmionit askeleen lähemmäksi reaalimaailman datan tallennusta sekä muihin uusiin magneettisiin ja sähköisiin teknologioihin. Magneettisia skyrmioneja on tätä ennen saatu esiin vain hyvin alhaisissa lämpötiloissa ja voimakkaissa magneettikentissä.

Skyrmioneilla on ominaisuuksia, jotka suojaavat niitä ulkopuolisilta vaikutuksilta, eli niiden tallentama data on hyvin suojassa harhautuneista magneettikentistä tai materiaalin fyysisiä vioista huolimatta.

Äskettäin NIST:n tutkijat loivat skyrmioneja pieniin magnetisoituihin kobolttikiekkoihin, jotka olivat ohuen koboltti-palladium kalvon pinnalla.

Tutkijoiden mukaan tähän perustuvassa tallennusmenetelmässä tarvitaan vähemmän virtaa bittien siirtelyyn kuin missä tahansa muussa menetelmässä, jota ehdotetaan spintroniikkaan.

Ryhmä korealaisia Institute for Basic Sciencen (IBS) tiedemiehiä on löytänyt uuden luokan solitoneja, jotka he nimesivät kiraalisiksi solitoneiksi.

Solitoni on varattujen elektronien aaltopaketti, joka löytyi nyt kahden eri topologisen tilan välistä yksiulotteisessa (1D) materiaalissa.

Edetessään muotonsa säilyttävät solitonit ovat tuttuja kaksi- ja kolmiulotteisissa topologisissa materiaaleissa, mutta niiden yksiulotteista versiota ei ole aiemmin löydetty.

Ryhmä tutki solitoneja piin pinnalle tuotetuista indiumatomeista muodostuneissa langoissa. Rakenteesta löytyi kolme erilaista solitonia, joista kaksi tutkijat nimesivät oikealle ja vasemmalle kiraalisiksi solitoneiksi.

Niillä esiintyi mielenkiintoinen ominaisuus, eli ne olivat ensisijaisesti varautuneet yhdellä elektronilla tai yhdellä aukolla jopa ilman seostusepäpuhtauksia.

Tutkimus osoitti, että kiraalisten solitonien tuottama varausten kulku on topologisesti suojattuja eli sietää hyvin vikoja tai häiriöitä. Siten kiraalisia solitoneja voidaan hyödyntää tulevaisuudessa yksielektronisena informaation tallennuslaitteena, joka tallentaa ja vapauttaa elektroneja yksi kerrallaan.

Aiheesta aiemmin:

Yhtenäinen teoria skyrmion-aineille